Greatwall-Kinase
Synonyme: Gwl, Microtubule associated serine/threonine kinase like, MASTL
Definition
Die Greatwall-Kinase, kurz Gwl, ist eine Serin/Threonin-Kinase der Gruppe ACG und wichtiger Cofaktor für den CDK1/Cyclin-B-Komplex. Sie unterstützt den Eintritt der Zelle in die Mitose.
Genetik
Gwl wird durch das gleichnamige Gen GWL kodiert. Dieses befindet sich auf Chromosom 10 an Genlokus 10p12.1.
Funktion
Gwl fördert indirekt die Mitose und wird somit als Teil des Mitosis-promoting Factor angesehen. Im Detail phosphoryliert und aktiviert Gwl die Proteine Arpp19 und ENSA.[1][2] Diese binden und inhibieren die Phosphatase PP2A-B55.[3] Diese Phosphatase sorgt im aktiven Zustand für eine Dephosphorylierung der CDK1/Cyclin-B-Substrate, was eine Hemmung der Mitose zur Folge hätte.
Regulation
Zum Beginn der Mitose bis zum Übergang der Metaphase zur Anaphase ist Gwl hochaktiv.[4] Die Aktivierung läuft wie folgt ab: Gwl wird durch CDK1/Cyclin B phosphoryliert und dadurch partiell aktiviert. Dies führt anschließend zur Autophosphorylierung und vollständiger Aktivierung von Gwl. Zum Beginn der Anaphase sinkt die Cyclin-B-Akvitität, wodurch auch Gwl dephosphoryliert wird. Für die Inaktivierung ist vor allem die Proteinphosphatase PP1 entscheidend.[5]
Während der Interphase befindet sich Gwl vorwiegend im Zellkern. Die Phosphorylierung eines Nuclear localization signal (NLS) durch CDK1/Cyclin B sorgt für die Exportin-1-abhängige Translokation von Gwl in das Zytoplasma. Nur in dieser Lokalisation kann Gwl seine Funktion ausüben.[6]
Klinik
Mutationen am Gwl-Lokus sind mit autosomal dominanter Thrombozytopenie assoziiert.
Quellen
- ↑ Mochida S et al. Greatwall Phosphorylates an Inhibitor of Protein Phosphatase 2Α That Is Essential for Mitosis, Science, 2010 Dec;330(6011), 1670-1673, abgerufen am 13.06.2019
- ↑ Gharbi-Ayachi Aicha et al. The Substrate of Greatwall Kinase, Arpp19, Controls Mitosis by Inhibiting Protein Phosphatase 2A, Science, 2010 Dec;330(6011), 1673-1677, abgerufen am 13.06.2019
- ↑ Castilho PV et al. The M Phase Kinase Greatwall (Gwl) Promotes Inactivation of PP2A/B55δ, a Phosphatase Directed Against CDK Phosphosites, Molecular Biology of the Cell, 2009 Sep;22(22), abgerufen am 13.06.2019
- ↑ Hara M et al. Greatwall kinase and cyclin B-Cdk1 are both critical constituents of M-phase-promoting factor, Nat Commun. 2012;3:1059, abgerufen am 13.06.2019
- ↑ Heim et al. Protein phosphatase 1 is essential for Greatwall inactivation at mitotic exit, Scientific Report, 2015; 16, 1501-1510, abgerufen am 13.06.2019
- ↑ Wang P et al. Spatial regulation of greatwall by Cdk1 and PP2A-Tws in the cell cycle, Cell Cycle, 2016 Jan; 15, 528-539, abgerufen am 13.06.2019
Literatur
- Vigneron S. et al. The master Greatwall kinase, a critical regulator of mitosis and meiosis Int J Dev Biol 60, 245-254, doi:10.1387/ijdb.160155tl (2016).
- Lorca T., Castro A. The Greatwall kinase: a new pathway in the control of the cell cycle Oncogene 32, 537-543, doi:10.1038/onc.2012.79 (2013).
- Lorca T., Castro A., Greatwall kinase at a glance Journal of Cell Science 2018 Oct, 131: jcs222364 doi: 10.1242/jcs.222364
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